JP2005023305A - 塗料製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熟練を要する展色工程を必要としない簡易な塗料製造方法及びそれに用いる装置を提供する。
【解決手段】 目標色塗料と同等の色を有する塗料の製造方法であって、目標色塗料の液体状態での測色データ（１）を得る工程の後、近似色塗料の液体状態での測色データ（２）を得る工程、前記した目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する工程、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する工程を、色差が所定の許容範囲内に収束するまで繰り返すことを特徴とする塗料製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、目標色塗料再現を目指す調色手段を有する、着色剤含有塗料の製造方法及び製造装置に関する。

一般に、着色剤含有塗料の製造においては、顧客から提示される、基材に展色された目標色の再現から始まる。展色された色を、公知の測色手段で色分解し、再現に必要な各種の色材を混合することによって、近似色塗料の製造は容易に行われるが、顧客の要望に合わせる、最終段階での調色工程では、実際に基材上に展色し、目標色との差を熟練した目で判断して、ベース基本色の微妙な追加を行い、目標色に近づける工程を要している。

又、目標色に充分近い塗料を実験室レベルでは比較的容易に達成できる場合でも、分野によっては、スケールアップ工程は単なる比例計算だけでは充分ではないことが知られている。

一般に、ＣＣＭと呼ばれる方式で、調色を合理化しているが、膨大な基本データの蓄積及び展色工程を必要としている。特に、木質基材に対しては、必然的に基材の地色のバラツキがあるため、塗り板として、色目の再現が困難な場合が多い。

又、木質材料を基材とする建材用途などでは、基材表面の色的な安定性に欠き、板上の塗装見本の再現は困難を極めており、熟練した人手による展色工程及び目視検査を余儀なくされている。そこで、熟練した人手を介さない、展色工程を不要とする調色工程が求められている。

展色工程を省く調色の例として、メタリック塗料の調製で、塗料を液体の状態で測色する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここでは、塗料タンクの底面から測色を行っている。

一般的な調色では、後添加の着色剤が色相に反映されるまで十分な攪拌を要し、特に高粘度の着色剤ではこの攪拌作業に非常に多くの時間を費やす。また底面から測色する場合、攪拌時の泡を巻き込むなどして測色に支障をきたすこともある。また、後添加の着色剤が色相に充分に反映された状態で測色することが求められる。

特開２００２−２２６７３５号公報

本発明の課題は、このような従来技術の抱える問題に鑑みて為されたものであり、展色工程を必要としない簡易な塗料製造方法及びそれに用いる装置を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成する手段について種々研究した結果、塗料を一定厚さの循環する液面として、液体状態で測色することにより、目標色を容易に再現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、第一に、目標色塗料と同等の色を有する塗料の製造方法であって、目標色塗料の液体状態での測色データ（１）を得る工程の後、近似色塗料の液体状態での測色データ（２）を得る工程、前記した目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する工程、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する工程を、色差が所定の許容範囲内に収束するまで繰り返すことを特徴とする塗料製造方法を提供する。

特に、目標色塗料及び近似色塗料の測色を、塗料を循環させた状態で、透明基材の一方の面に、循環する一定厚さの塗料面を形成し、透明基材の他方の面側から測色する塗料製造方法を提供する。

本発明は、第二に、目標色塗料と同等の色を有する塗料の製造装置であって、透明基材の一方の面に循環する一定厚さの塗料面を形成する手段、目標色塗料及び近似色塗料を液体状態で測色する手段、目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する手段、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する手段を有すること特徴とする塗料製造装置を提供する。

特に、前記した循環する一定厚さの塗料面を形成する手段が、撹拌槽と、該撹拌槽と連結された筒状透明基材と、該筒状透明基材内に、一定流量かつ一定圧力で塗料を循環させる循環ポンプとを有し、塗料を液体状態で測色する手段が、該筒状透明基材を介して測色する色差計を有する塗料製造装置を提供する。

通常、茶色系統の建材塗料の場合、色差の値が、ΔE＝２程度以下に収束すれば、実用上十分使用が可能と判断される。本発明の方法及び装置により、塗料を循環させ、一定液厚さのフレッシュな状態を液体状態で測色することで、調色が容易となり、展色工程を省略することが可能になる。

本発明は、目標色塗料と同等の色を有する塗料の製造方法および該方法を用いた製造装置に関するものであって、目標色塗料の液体状態での測色データ（１）を得る工程の後、近似色塗料の液体状態での測色データ（２）を得る工程、前記した目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する工程、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する工程を、色差が所定の許容範囲内に収束するまで繰り返すことを特徴としている。

第一の工程は、目標色塗料の液体状態での測色データ（１）を得る工程である。目標色塗料とは、一つには、顧客から提示された基材上に展色されたサンプルから実験室レベルで調整した調色済の塗料を表す。別の場合として、既に製品として出荷した実績のある塗料についてリピートオーダーにより再生産が必要になった場合の前ロット保存サンプルである場合がある。それらの塗料について塗料状態で充分近似した色を有する塗料を得ることが求められる。

目標色塗料の液体状態での測色は、液面直接でも良いが、透明基材を介しての測色が好ましい。フィルターを介してでも良い。また、塗料の粘度、保存安定性等から、静止状態よりも、循環した状態が好ましい。循環した状態で、一定の液面の厚さを得るために、塗料を所定間隔に配置された２枚の透明板の間隙を通過させることも出来る。

透明基材に、塗料循環用ポンプを用いて、一定流量かつ一定吐出圧で、塗料を吐出させることで、循環する一定厚さの塗料面を形成することが好ましい。また、透明基材の下面に塗料が吐出する位置に、ポンプの吐出口を配置することが好ましい。透明基材の上面に塗料を吐出させると、透明基材表面に塗料中の顔料成分が蓄積する傾向がある。また、下面に吐出させると塗料飛沫により周囲を汚染する傾向がある。循環経路は透明基材の配置は垂直（角度９０度）から水平（角度０度）まで任意の方向で循環させることができるが、気泡が混入しにくくなることから垂直方向で下から上方向に循環させることが望ましい。

製造方法及び装置の具体的な形態の例として、透明基材を底面とする円筒状の容器を、底面を上に配置し、ポンプの吐出口から塗料を所定流量、所定の圧力で噴出させ、底面の内側に定常的な塗料液面を形成させ、透明な底面を介して色差計と光学的に接続する例を挙げることができる。

塗料調色装置の別の具体的な形態として、以下の例を挙げることができる。すなわち、塗料撹拌槽と、該撹拌槽と連結された筒状透明基材を有し、循環ポンプを用いて、該筒状透明基材内に、一定流量かつ一定圧力で塗料を循環させた状態で、該筒状透明基材と光学的に接続する色差計で色差を測色する方法である。例えば、筒状透明基材の形状としては、円筒型でも楕円筒型でも、角型でもよい。例えば、内径が1ｃｍ四方の角型筒状透明基材の管を、垂直（角度９０度）に配置し、ポンプの吐出口から塗料を所定流量、所定の圧力で管下方から上方へ循環させ、透明基材の内側に定常的な塗料液面を形成させ、透明な側面を介して色差計と光学的に接続することができる。

ここで測定される測色データとしては、公知の色データが用い得るが、例えば、色差計で得られる、ΔＥ（デルタＥ）、ΔＬ、Δａ、Δｂ値が好ましく用いられる。

第二の工程は、近似色塗料の液体状態での測色データ（２）を得る工程である。近似色塗料とは、展色された色を、公知の測色手段で色分解し、再現に必要な各種の色材を混合することによって、又は、概ね既知の配合から比較的容易に得られる調色前の塗料である。この近似色塗料について、前記した目標色塗料の場合と同様に測色データを得る。ここで測定される測色データは、前記工程での目標色塗料と同項目のデータを得て、次工程でその差を求めることになる。目標色塗料の測色と同様に、近似色塗料を循環させながら測色することで、後述のベース塗料添加工程から測色データへの反映が迅速に行われる。

循環ポンプは、近似色塗料は勿論、目標色塗料を、透明基材表面または、筒状透明基材内部に吐出させ、一定流量でかつ一定の塗料面厚さを得る必要がある。このようなポンプとしては、エア駆動式ダイヤグラムポンプが好ましく、市販品として、ランズバーグ社Infinityダイヤグラムポンプ等が入手できる。

塗料の流量、吐出圧、塗料面の厚さは、塗料の粘度、顔料組成にも依存するが、例えば、塗料の粘度が４０〜１０００ｍＰａ・ｓ程度の場合、流量としては、２０〜８００ｇ／ｍｉｎ、吐出圧は、０．０１〜０．７５ＭＰａ程度が測色容易である。

透明基材としては、塗料中の溶剤成分に耐久性を有すれば、任意の透明基材が用いられる。測色手段と光学的に接続する部分が透明基材であればよく、該透明基材部分を保持する、他の部分は同種の透明ガラス、不透明ガラスであっても良く、ガラス以外の素材でも良い。

第三の工程は、前記した目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する工程である。

第四の工程は、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する工程である。対応した基本色ベース塗料とは、例えば、建材用であれば、茶色系塗料が多く、ベース塗料としては、赤、黄、青、黒、白の各色のベース塗料を用意することが出来る。結着樹脂等、顔料以外の主成分を概ね共通の材料で各色のベース塗料を作製することが好ましい。

予め、色差（Ｌ、ａ、ｂ）の各要素に対応する添加すべき塗料（色）のデータは取り込んでおくことが出来る。塗料の添加判断は作業者の判断でも良いが、例えば、木材用途の場合、Ｌが大の場合白色の添加、Ｌが小の場合黒色の添加、aが小の場合赤色の添加、bが小の場合黄色の添加等のプログラムを用意することが出来る。

ベース塗料の添加と測色を、色差が所定の許容範囲内に収束するまで繰り返す。測色工程が、ベース塗料添加工程と循環ポンプを介して連結されているため、近似色塗料の測色データ及び目標色塗料との色差を連続的に把握することが出来る。

製造装置の概略を図１の（１）、（２）に示す。それぞれ共通に、１：透明基材部分、２：吐出口、３：測色機、４：循環ポンプ、５：撹拌槽、６：攪拌機示す。（２）の例で、７は、筒状透明基材の内部に塗料を循環させる場合の透明基材を示す。（１）の例で、２の吐出口から吐出される塗料は、１：透明基材の下面に一定厚さの塗料面を形成する。図示しないが、ベース塗料タンクが供給管を介して撹拌タンクに接続されている。

木質建材用ベース塗料の一般的組成は、顔料２０〜５５質量％程度、樹脂（ビヒクル）３〜５質量％、溶剤４０〜６５質量％添加剤１〜２質量％である。

これらのベース塗料を、ベース塗料タンクに充填しておき、目標色塗料と近似色塗料から得られる色差データに応じて、ベース塗料を添加していく。

次に、実施例により、本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
アクリル樹脂系ベース塗料として、白ベースは酸化チタン７０質量％、アクリル樹脂２８質量％、添加剤２質量％で、黒赤黄ベースについては、カーボンブラック、赤顔料及び黄顔料各４０質量％、アクリル樹脂５６質量％、添加剤４質量％の配合で４色を調製した。前記ベース塗料を、白：２部、黒：１部、黄：２部、赤：２部、及び水：７部で配合して、目標色塗料を調製した。第一の工程として、ガラス製の透明基材下面に、塗料粘度３００ｍＰａ・ｓ、吐出量３００ｇ／ｍｉｎで、測色機（ミノルタ社製ＣＲ３１０）で目標色塗料の測色データを得た。前記ベース塗料を各色同量ずつ配合して、第一次近似色塗料を調製した。目標色塗料と同一の条件で測色し、第一次色差データを得た。以下に、白、黄、赤、黒及び水の順に追加して、その配合と、その際の色差の変化を示した。最終的な配合（六次仕込み）では一次仕込みと同じ配合になるよう調整した。

通常、茶色系統の建材塗料の場合、色差の値が、ΔE＝２程度以下に収束すれば、実用上十分使用が可能と判断される。本発明の方法及び装置により、塗料を循環させ、一定液厚さのフレッシュな状態を液体状態で測色することで、調色が容易となり、展色工程を省略することが可能になり、特に、木質材の塗装分野で生産性の向上に寄与する。

本発明の装置を示す概念図である。

符号の説明

１ 透明基材
２ 吐出口
３ 測色機
４ 循環ポンプ
５ 撹拌槽
６ 攪拌機
７ 筒状透明基材

Claims (7)

1. 目標色塗料と同等の色を有する塗料の製造方法であって、目標色塗料の液体状態での測色データ（１）を得る工程の後、近似色塗料の液体状態での測色データ（２）を得る工程、前記した目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する工程、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する工程を、色差が所定の許容範囲内に収束するまで繰り返すことを特徴とする塗料製造方法。
2. 目標色塗料及び近似色塗料の測色を、塗料を循環させた状態で実施する請求項１に記載の塗料製造方法。
3. 透明基材の一方の面に、循環する一定厚さの塗料面を形成し、透明基材の他方の面側から測色する請求項１に記載の塗料製造方法。
4. 測色データを得る手段が色差計であって、測色項目が、ΔＥ、ΔＬ、Δａ、Δｂ値である請求項１に記載の塗料製造方法。
5. 目標色塗料と同等の色を有する塗料の製造装置であって、透明基材の一方の面に循環する一定厚さの塗料面を形成する手段、目標色塗料及び近似色塗料を液体状態で測色する手段、目標色測色データ（１）と近似色測色データ（２）の色差を計算する手段、該色差に対応した基本色ベース塗料を添加する手段を有すること特徴とする塗料製造装置。
6. 前記した循環する一定厚さの塗料面を形成する手段が、透明基材および塗料を一定流量かつ一定圧力で循環させる循環ポンプを有し、透明基材の下面に塗料を吐出させる位置にポンプの吐出口を配置した請求項５に記載の塗料製造装置。
7. 前記した循環する一定厚さの塗料面を形成する手段が、撹拌槽と、該撹拌層と連結された筒状透明基材と、該透明基材内に一定流量かつ一定圧力で塗料を循環させる循環ポンプとを有し、塗料を液体状態で測色する手段が、該筒状透明基材を介して測色する色差計を有する請求項５に記載の塗料製造装置。
   
   

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